Експерименталният пестицид може да спре комарите чрез хакването на имунните им системи

С цялото ми уважение към чумните плъхове, комарите са най-скандалните носители на болести на планетата. Тяхната ухапване предава смъртоносни инфекции, включително малария, жълта треска, вируса на Западен Нил, треска от денга и вируса Зика. Световната здравна организация оценява комарите да причиняват милиони смъртни случаи и стотици милиони случаи всяка година, което прави контролирането на тези вредители един от най-големите и най-важни предизвикателства за общественото здраве в света днес.

Пестицидите са очевиден начин за намаляване на популациите от комари, но ние се сблъскваме със същия проблем, който имаме с бактериите, устойчиви на антибиотици. Да, пестицидите ще унищожат някои от комарите, но тези, които оцелеят, ще имат естествено по-строги имунни системи, способни да устоят на пестицидите. Те ще прехвърлят устойчивостта си към потомството си, което означава, че пестицидите стават все по-малко ефективни с всяко поколение. Това е оцеляването на най-силните в най-основните. По-лошото е, че пръскането на повече пестициди, за да се компенсира съпротивлението на комарите, само вреди на околната среда. Използването на „биопестицид“ на базата на бактерии може да помогне, но дори и това може да причини увреждане на околната среда, ако се пръска на достатъчно високо ниво.

Сега изследователите в белгийския университет в Льовен работят по гениален начин да хакнат имунната система на комарите и да намалят тяхната резистентност. В дивата природа насекомите, като гърба, излъчват химически сигнали, които комарите могат да усетят, за да знаят, че хищниците са близо. Това създава реакция на стрес, която в крайна сметка отслабва устойчивостта на пестицидите към комарите.

"Организмите реагират на възможно хищничество (когато усещат хищнически сигнали) с полет или борбен отговор, или държат възможно най-неподвижни, за да не привлекат вниманието на хищника" обратен, Тя обяснява, че тези химични реакции причиняват комари да изразходват енергия, а избягването на хищници често не оставя достатъчно време за намиране на храна. "Всичко това ще доведе до по-малко енергия, затова цялата енергия ще отиде за поддържане на основните функции на метаболизма и за гарантиране, че няма да се яде."

Op de Beeck казва, че сложните молекули, които съдържат имунната система на насекомите, са едни от най-енергоемките за производство, така че принуждаването на енергията на комарите на други места бързо ще компрометира тяхната съпротива. Учените наскоро измислиха как да създават изкуствени хищнически сигнали, и сега Op de Beeck е съчетал тези синтетични знаци с биопестицида Bti, създавайки потенциално ново оръжие срещу комари.

Резултатите от лабораторния експеримент бяха обещаващи. Хищническите сигнали така отслабват съпротивата на комарите, че дори и несмъртоносната доза Bti е с висока смъртност. Комарите, които са оцелели, са имали трайно нарушена имунна система, което означава, че е по-малко вероятно да живеят достатъчно дълго, за да поддържат паразитите, които носят през инкубационните им периоди.

Но може ли популациите на комарите да станат резистентни на коктейл от BTI и синтетични хищнически сигнали, точно както те имат с други пестициди? Това е мястото, където естественият подбор сега работи в наша полза, според Op de Beeck. "Получаването на резистентност към синтетични / естествени хищнически сигнали е много неадаптивно, защото, когато усещате хищник, видовете-жертви трябва да бъдат нащрек, за да не бъдат изядени" обратен, "Следователно вероятно няма да се получи резистентност към хищническите сигнали."

С други думи, хищническите сигнали все още служат за решаваща цел да се избегнат хищниците. Комарите, които са естествено резистентни към хищническите сигнали, могат да се окажат по-добри, когато влязат в контакт с този задушен пестицид, но също така са много по-вероятно да бъдат изядени от гърба преди това. Като допълнителен бонус, използването на хищнически сигнали означава, че можем да пръскаме много по-ниски дози от биопестицидите, което би намалило натиска върху популациите от комари да се адаптират и забавят развитието на устойчивостта към биопестицидите.

Време е да го тестваме в дивата природа

Следващата стъпка ще бъде за изследователите да изнесат коктейла си от лабораторията и в дивата природа. Въпреки че тези предварителни резултати в лабораторията са обещаващи, това не гарантира, че пестицидът ще бъде толкова успешен в природата, където много различни фактори - като наличието на храна и температурата - могат да повлияят колко добре функционират пестицидите. Op de Beeck е оптимист, че екипът й е на правилния път за намиране на по-добър, по-екологичен пестицид.

„Важно е с нарастващата загриженост за Bti да инвестираме в създаването на нови стратегии, които биха могли да доведат до по-ефективно и по-устойчиво използване на този биологичен пестицид в дългосрочен план, защото той е добра алтернатива на химическите пестициди”, казва тя., "А комбинацията със синтетични хищнически сигнали изглежда е много обещаващ начин да продължим напред, защото те увеличават токсичността на Bti и нарушават имунната система на комарите."

Ако тя е права, ползите за общественото здраве могат да бъдат неизчислими. Е, това не е напълно вярно - но изчисленията ще трябва да започнат в милионите животи.